JPH07312880A - Micro actuator, micro pickup, and information storage device - Google Patents

Micro actuator, micro pickup, and information storage device

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Publication number
JPH07312880A
JPH07312880A JP6101075A JP10107594A JPH07312880A JP H07312880 A JPH07312880 A JP H07312880A JP 6101075 A JP6101075 A JP 6101075A JP 10107594 A JP10107594 A JP 10107594A JP H07312880 A JPH07312880 A JP H07312880A
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JP
Japan
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moving plate
movable plate
voltage
micro
probe
Prior art date
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Pending
Application number
JP6101075A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michihito Ueda
路人 上田
Tatsuo Ito
達男 伊藤
Kazuo Yokoyama
和夫 横山
Shinichi Mizuguchi
信一 水口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP6101075A priority Critical patent/JPH07312880A/en
Publication of JPH07312880A publication Critical patent/JPH07312880A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高密度記録に使用される情報記憶装置のマイ
クロピックアップの探針の位置決めを行うマイクロアク
チュエータにおいて、印加電圧の制御が容易で、さらに
位置決めに要する時間も短縮化したマイクロアクチュエ
ータを提供することを目的とする。 【構成】 多角形の移動板2と、移動板2を弾性支持し
かつ移動板2の内側で基板上に固定端を有する梁7a〜
7cと、移動板2の各辺に平行またはある角度をもたせ
て配置され、移動板2が静電力で吸着する電極8a〜8
gと、電極8a〜8gに選択的に電圧を印加する電圧印
加手段(図示せず)とからなる。 【効果】 容易な印加電圧制御で、高速に所定の回転角
を得ることができる。
(57) [Abstract] [Purpose] In a microactuator that positions the probe of the micro pickup of the information storage device used for high-density recording, the applied voltage can be easily controlled and the time required for positioning is shortened. An object is to provide a microactuator. A polygonal moving plate 2 and a beam 7a which elastically supports the moving plate 2 and which has a fixed end on the substrate inside the moving plate 2.
7c and electrodes 8a to 8 which are arranged in parallel or at an angle to each side of the moving plate 2 and which are attracted by the moving plate 2 by electrostatic force.
g and voltage applying means (not shown) for selectively applying a voltage to the electrodes 8a to 8g. [Effect] A predetermined rotation angle can be obtained at high speed with easy applied voltage control.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エッチングやリソグラ
フィなどのIC製造方法によって作製されるマイクロア
クチュエータと、マイクロポジショナとして走査プロー
ブ顕微鏡のマルチプローブヘッドや情報記憶装置のピッ
クアップヘッドに用いることのできるピックアップ装置
と、そのピックアップ装置を用いた超高密度記録可能な
情報記憶装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microactuator manufactured by an IC manufacturing method such as etching or lithography, and a pickup which can be used as a micropositioner in a multiprobe head of a scanning probe microscope or a pickup head of an information storage device. The present invention relates to a device and an information storage device capable of ultra-high density recording using the pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、マイクロアクチュエータは単なる
研究としての興味の対象から、現存する装置及びその部
品の代替として、さらにはその微小領域で微小距離動作
できるという利点を積極的に生かす目的で、種々の製品
に応用する研究が為されてきている。中でも、走査プロ
ーブ顕微鏡により超高密度の記録を行う際のピックアッ
プとしての応用は、情報記憶装置が大容量化の一途をた
どる一方で装置の小型化が要求される中、その実現は一
段と切望されてきている。
2. Description of the Related Art In recent years, microactuators have been variously studied from the object of interest merely as a research, as a substitute for existing devices and their parts, and for the purpose of positively utilizing the advantage that they can operate at a minute distance in a minute area. Has been researched to be applied to other products. Among them, the application as a pickup when performing ultra-high-density recording with a scanning probe microscope is required much more as the information storage device continues to increase in capacity and the device is required to be downsized. Is coming.

【0003】以下に従来のマイクロアクチュエータにつ
いて説明する。従来例としては、特開平6ー38561
号公報(特願平4−183349号)に示されているマ
イクロアクチュエータが挙げられる。図6はこのマイク
ロアクチュエータを模式的に表す平面図を示すものであ
る。
A conventional microactuator will be described below. As a conventional example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-38561
The microactuator disclosed in Japanese Patent Application No. 4-183349 is cited. FIG. 6 is a plan view schematically showing this microactuator.

【0004】図6において、101はアンカーである。
102a〜102cは螺旋状の梁である。103は移動
板であり、移動板103はリング部107と、アーム部
110からなっている。104a〜104iは移動板1
03の周囲に円周状に設けられた9個の電極であり、こ
れらの電極104a〜104iには図示しない電圧印加
手段によりそれぞれ配線が為されており、任意に選択し
て電圧を印加することができる。移動板103は、その
周囲に約120度間隔で配置された同一形状の3本の梁
102a〜102cにより、電極104a〜104iと
同芯に設けたアンカー101に支持されている。これら
の梁102a〜102cは幅数μm程度の螺旋形状をな
し、円周状の電極104a〜104iの中心に対して点
対称に配置されている。
In FIG. 6, 101 is an anchor.
102a to 102c are spiral beams. A moving plate 103 includes a ring portion 107 and an arm portion 110. The moving plates 1 are denoted by 104a to 104i.
The number of the electrodes is circumferentially provided around 03, and wirings are respectively made to these electrodes 104a to 104i by a voltage applying means (not shown). It is possible to arbitrarily select and apply a voltage. You can The moving plate 103 is supported by the anchor 101 provided concentrically with the electrodes 104a to 104i by three beams 102a to 102c of the same shape arranged around the moving plate 103 at intervals of about 120 degrees. These beams 102a to 102c have a spiral shape with a width of about several μm, and are arranged point-symmetrically with respect to the centers of the circumferential electrodes 104a to 104i.

【0005】電極104a〜104iの内径は移動板1
03の外径よりも数μm程度大きく設定されている。1
05は基板である。なお、移動板103は梁102a〜
102c及びアンカー101を介し、リング部107と
基板105の間の基板105表面に設けられた図示しな
い円形のシールド層に対して、常に電気的な導通を得る
ように構成され、さらにシールド層は図示しない配線に
より接地されている。また、電極104a〜104iの
内周には絶縁膜106が設けられ、移動板103と直接
電気的な接触をしないように構成されている。111は
探針であり、図示しない記録媒体上への記録ピットの形
成及びその読み出しを行なう。
The inner diameter of the electrodes 104a to 104i is the moving plate 1
It is set to be several μm larger than the outer diameter of 03. 1
Reference numeral 05 is a substrate. The moving plate 103 includes beams 102a-
A circular shield layer (not shown) provided on the surface of the substrate 105 between the ring portion 107 and the substrate 105 via 102c and the anchor 101 is configured to always obtain electrical conduction. Further, the shield layer is shown. Not grounded by wiring. Further, an insulating film 106 is provided on the inner circumference of the electrodes 104a to 104i so as not to make direct electrical contact with the moving plate 103. A probe 111 forms a recording pit on a recording medium (not shown) and reads it.

【0006】以上のように構成されたマイクロアクチュ
エータについて、以下、その動作について説明する。図
7は従来のマイクロアクチュエータの動作を説明する図
である。図7において、まず、電極104a及び104
bに同電圧を印加し励起すると、移動板103のリング
部107はこれらの電極に静電気的に吸引され、図7に
示すようにOA方向に絶縁膜106に接触するまで移動
する。この時移動板103の位置規制部108が電極1
06の案内部109と当接し、また、リング部107外
周が電極104a及び104bと密着することにより、
移動板103は所定の位置に案内され、確実に初期化さ
れる。同時に、アーム部110先端に設けた探針111
は図に示した112aの位置に案内される。
The operation of the microactuator constructed as above will be described below. FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the conventional microactuator. In FIG. 7, first, the electrodes 104a and 104
When the same voltage is applied to b and excited, the ring portion 107 of the moving plate 103 is electrostatically attracted to these electrodes and moves in the OA direction until it contacts the insulating film 106, as shown in FIG. At this time, the position regulating portion 108 of the moving plate 103 causes the electrode 1
By contacting with the guide portion 109 of No. 06 and the outer periphery of the ring portion 107 being in close contact with the electrodes 104a and 104b,
The moving plate 103 is guided to a predetermined position and is surely initialized. At the same time, the probe 111 provided at the tip of the arm 110
Is guided to the position 112a shown in the figure.

【0007】次に、励起する電極の組を1電極分だけず
らすと、リング部107は励起された2つの電極に吸引
されながら矢印X方向に公転する。この時、リング部1
07は電極104a〜104iに対して転がり接触しな
がら移動するため、その外周と電極104a〜104i
の内周との長さの差の分だけ自転することになる。そし
て、自転方向は公転方向とは逆の、矢印Y方向となっ
て、探針111は112bの位置へ移動する。
Next, when the set of electrodes to be excited is shifted by one electrode, the ring portion 107 revolves in the direction of the arrow X while being attracted by the two excited electrodes. At this time, the ring part 1
07 moves while rolling contact with the electrodes 104a to 104i, the outer circumference of the electrode 07a and the electrodes 104a to 104i.
It will rotate by the amount of the difference in length from the inner circumference. Then, the rotation direction becomes the direction of the arrow Y, which is opposite to the revolution direction, and the probe 111 moves to the position 112b.

【0008】同様にして、励起する電極の組を1電極分
だけ順次ずらしていくことにより、リング部107をス
テップ状に回転駆動させ、探針の位置を112a〜11
2hに位置決めすることができる。さらにこの従来例に
おいては、電極104a〜104iのピッチ角を所定の
角度に設定しておくことで、探針111の位置決めを等
ピッチで行えるようにしている。
In the same manner, by sequentially shifting the set of electrodes to be excited by one electrode, the ring portion 107 is rotationally driven stepwise, and the positions of the probes 112a to 11a.
It can be positioned at 2h. Further, in this conventional example, the pitch angles of the electrodes 104a to 104i are set to a predetermined angle so that the probes 111 can be positioned at equal pitches.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、移動板を回転させるために電圧を印加する
電極を順次切り替える必要があったため、電圧制御が複
雑となり、回転速度も制御速度に律速されてしまうとい
う問題点を有していた。
However, in the above-described conventional structure, since it is necessary to sequentially switch the electrodes to which the voltage is applied in order to rotate the moving plate, the voltage control becomes complicated and the rotation speed is limited by the control speed. It had a problem that it would end up.

【0010】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、制御が容易で、且つ高速位置決めが可能なマイクロ
アクチュエータとマイクロピックアップと情報記憶装置
を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a microactuator, a micropickup, and an information storage device which can be easily controlled and can be positioned at high speed.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、第1の発明のマイクロアクチュエータは、基板上に
設けられた外周が多角形の移動板と、前記移動板を前記
移動板の内周の内側で弾性支持しかつ前記移動板の内周
の内側で基板上に固定端を有する梁と、前記移動板の外
側に前記移動板の各辺毎に配置された電極と、前記電極
に選択的に電圧を印加する電圧印加手段とを備えた構成
を有している。
In order to achieve this object, a microactuator of the first invention comprises a movable plate having a polygonal outer periphery provided on a substrate, and the movable plate within the movable plate. A beam elastically supported inside the circumference and having a fixed end on the substrate inside the inner circumference of the moving plate; an electrode arranged on each side of the moving plate outside the moving plate; And a voltage applying means for selectively applying a voltage.

【0012】また、第2の発明のマイクロピックアップ
は基板上に設けられた外周が多角形の移動板と、前記移
動板の少なくとも1つ以上の辺に一体的に備えられたア
ームと、前記移動板を前記移動板の内周の内側で弾性支
持しかつ前記移動板の内周の内側で基板上に固定端を有
する梁と、前記移動板の外側に前記移動板の各辺毎に配
置された電極と、前記電極に選択的に電圧を印加する電
圧印加手段と、前記アーム先端に備えられた探針とから
成る構成を有している。
Further, in the micro pickup of the second invention, a movable plate having a polygonal outer periphery provided on a substrate, an arm integrally provided on at least one side of the movable plate, and the movable unit are provided. A beam that elastically supports the plate inside the inner periphery of the moving plate and that has a fixed end on the substrate inside the inner periphery of the moving plate, and is arranged outside the moving plate for each side of the moving plate. And an electrode, a voltage applying means for selectively applying a voltage to the electrode, and a probe provided at the tip of the arm.

【0013】さらに、第3の発明の情報記憶装置は、基
板上に設けられた外周が多角形の移動板と、前記移動板
の少なくとも1つ以上の辺に一体的に備えられたアーム
と、前記移動板を前記移動板の内周の内側で弾性支持し
かつ前記移動板の内周の内側で基板上に固定端を有する
梁と、前記移動板の外側に前記移動板の各辺毎に配置さ
れた電極と、前記電極に選択的に電圧を印加する電圧印
加手段と、前記アーム先端に配置された探針とを備えた
ことを特徴とするマイクロピックアップと、前記探針に
近接して配置されたディスク状回転記録媒体と、前記デ
ィスク状回転記録媒体を回転させる回転手段とからなる
構成を有している。
Further, in the information storage device of the third invention, a movable plate having a polygonal outer periphery provided on the substrate, and an arm integrally provided on at least one side of the movable plate, A beam that elastically supports the movable plate inside the inner periphery of the movable plate and has a fixed end on the substrate inside the inner periphery of the movable plate, and on each side of the movable plate outside the movable plate. A micro-pickup characterized by comprising an electrode arranged, a voltage applying means for selectively applying a voltage to the electrode, and a probe arranged at the tip of the arm, and a micro-pickup close to the probe. The disk-shaped rotary recording medium is arranged, and a rotating unit for rotating the disk-shaped rotary recording medium is provided.

【0014】[0014]

【作用】この構成によって第1の発明のマイクロアクチ
ュエータは、電圧を印加する電極を選択することで移動
板の回転角度を決定することができる。また、第2の発
明のマイクロピックアップは、電圧を印加する電極を選
択することでアーム部先端の探針の位置を決定すること
ができる。
With this configuration, the microactuator of the first invention can determine the rotation angle of the moving plate by selecting the electrode to which the voltage is applied. In addition, the micro pickup of the second invention can determine the position of the probe at the tip of the arm portion by selecting the electrode to which the voltage is applied.

【0015】また、第3の発明の情報記憶装置は、ディ
スク状回転記録媒体上の第2の発明のマイクロピックア
ップにより位置決めされた位置に、円周状のピット列と
して情報の記録・再生を行うことができるようになる。
Further, the information storage device of the third invention records and reproduces information as a circumferential pit row at a position positioned by the micropickup of the second invention on the disk-shaped rotary recording medium. Will be able to.

【0016】[0016]

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】(実施例1)図1、図2は本発明の一実施
例におけるマイクロピックアップのそれぞれ上面図及び
断面図であり、それぞれの図において同一部には同一番
号を賦してある。
(Embodiment 1) FIGS. 1 and 2 are a top view and a cross-sectional view, respectively, of a micro pickup according to an embodiment of the present invention, in which the same parts are designated by the same reference numerals.

【0018】図1、図2において、1は基板であり、本
実施例では、シリコンウェハーを1μm熱酸化し、シリ
コン窒化膜を1μm積層したものであり、サイズは縦2
00μm、横1000μmである。2は移動板であって
2.5μm厚の多結晶シリコンからなっている。移動板
2は多角形部3及びアーム部4からなっている。多角形
部3は、本実施例では正八角形の形状にしており、その
対辺の距離は130μmである。5はシールド電極であ
り、図示しない配線により接地されている。6はアンカ
ーであり、下のシールド電極5上に形成され、これと電
気的に導通している。
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a substrate. In this embodiment, a silicon wafer is thermally oxidized by 1 μm and a silicon nitride film is laminated by 1 μm.
The width is 00 μm and the width is 1000 μm. A moving plate 2 is made of polycrystalline silicon having a thickness of 2.5 μm. The moving plate 2 includes a polygonal portion 3 and an arm portion 4. The polygonal portion 3 has a regular octagonal shape in this embodiment, and the distance between opposite sides thereof is 130 μm. Reference numeral 5 is a shield electrode, which is grounded by a wiring (not shown). An anchor 6 is formed on the lower shield electrode 5 and electrically connected to it.

【0019】7a〜7cは移動板支持梁であり、本実施
例では螺旋状をしており、アンカー6を固定端とし移動
板2を弾性支持する一方、移動板2とアンカー6を接続
する配線としての機能を兼ねている。8a〜8gは、電
極であり、図示しない配線を通じて図示しない電圧制御
回路へ接続されている。電極8a〜8gと多角形部3と
の最短距離は3μmである。9は多角形部3の各辺に設
けられた突起であり、10は突起9に対応する溝であ
る。これらの突起9と溝10は移動板多角形部3と電極
8a〜8gが静電力で吸着するときのずれを防ぐもので
ある。11は探針であり、記録ピットの形成及び読み出
しを行う。本実施例の場合、探針11とアンカー6の中
心との距離は882μmとしている。
Reference numerals 7a to 7c are movable plate support beams, which are spiral in this embodiment, and which have the anchor 6 as a fixed end to elastically support the movable plate 2 and also connect the movable plate 2 and the anchor 6 to each other. Also has the function of. Electrodes 8a to 8g are connected to a voltage control circuit (not shown) through wiring (not shown). The shortest distance between the electrodes 8a to 8g and the polygonal portion 3 is 3 μm. Reference numeral 9 is a protrusion provided on each side of the polygonal portion 3, and 10 is a groove corresponding to the protrusion 9. These projections 9 and grooves 10 prevent the displacement of the polygonal portion 3 of the moving plate and the electrodes 8a to 8g when they are attracted by electrostatic force. Reference numeral 11 is a probe for forming and reading recording pits. In this embodiment, the distance between the probe 11 and the center of the anchor 6 is 882 μm.

【0020】12は信号電極であり、探針11と記録・
再生の信号を伝達する。13a、13b、14aは電極
であり、電極14aのアーム部4基板1側側面にも同様
に電極14bが配置されている。15a,15bは圧電
薄膜であり、その間にアーム部4を挟んだバイモルフ構
造としている。周知の如くピエゾ素子は電界の方向に応
じて伸長または収縮する性質を持つため、アーム部4を
接地した状態に保持しておき、電極13a、13b、1
4a、14bに正負の電圧を適当に印加することによ
り、圧電薄膜15aおよび15bに与えられる電界を制
御してアーム部4のバイモルフ形成部を自由に伸縮、変
形させ、しかも圧電薄膜がきわめて高い分解能を持つこ
とから、その先端の探針11を精密に駆動して、試料の
走査をすることができる。16は絶縁層であり本実施例
では多結晶シリコン熱酸化膜とシリコン窒化膜から構成
されており、移動板2の多角形部3が電極8a〜8gに
静電力により吸着した時に電気的に導通してしまわない
ようにしている。本実施例では、絶縁層の厚みは0.5
μmとしている。
Reference numeral 12 is a signal electrode, which is used for recording with the probe 11.
Transmits the playback signal. Reference numerals 13a, 13b and 14a denote electrodes, and the electrode 14b is similarly arranged on the side surface of the electrode 14a on the side of the arm 4 substrate 1. Reference numerals 15a and 15b are piezoelectric thin films having a bimorph structure in which the arm portion 4 is sandwiched therebetween. As is well known, since the piezo element has the property of expanding or contracting depending on the direction of the electric field, the arm portion 4 is held in a grounded state and the electrodes 13a, 13b, 1
By appropriately applying positive and negative voltages to 4a and 14b, the electric field applied to the piezoelectric thin films 15a and 15b is controlled to freely expand and contract the bimorph forming portion of the arm portion 4, and the piezoelectric thin film has extremely high resolution. Since it has, the probe 11 at the tip can be precisely driven to scan the sample. Reference numeral 16 is an insulating layer, which is composed of a polycrystalline silicon thermal oxide film and a silicon nitride film in this embodiment, and is electrically conducted when the polygonal portion 3 of the moving plate 2 is attracted to the electrodes 8a to 8g by electrostatic force. I try not to do it. In this embodiment, the insulating layer has a thickness of 0.5.
μm.

【0021】以上のように構成されたマイクロアクチュ
エータについて、図3を用いてその動作を説明する。図
3は電極8eに電圧を印加したときのマイクロピックア
ップの動作時の様子を示したものであり、図3におい
て、図1、図2と同一物には同一の番号を賦記し説明を
省略する。17a〜17gは、電極8a〜8gに電圧を
印加したときの探針位置である。
The operation of the microactuator constructed as above will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows how the micro-pickup operates when a voltage is applied to the electrode 8e. In FIG. 3, the same parts as those in FIGS. . 17a to 17g are probe positions when a voltage is applied to the electrodes 8a to 8g.

【0022】電極8eに電圧を印加すると、多角形部3
は静電力により電極側8eへ引き付けられ、最終的には
図3に示すような電極8eに吸着された状態となる。こ
の時のアーム部4先端の探針11の位置は、吸着される
多角形部3の辺の、電圧を印加していないときの位置
(以下原点位置と記述)と電極8a〜8gに吸着してい
るときの位置の最短距離及び電極8a〜8gと多角形部
3が原点位置にあるときの辺とがなす角度により決定さ
れる。
When a voltage is applied to the electrode 8e, the polygonal portion 3
Is attracted to the electrode side 8e by an electrostatic force, and is finally adsorbed to the electrode 8e as shown in FIG. The position of the probe 11 at the tip of the arm portion 4 at this time is the position of the side of the polygonal part 3 to be attracted when no voltage is applied (hereinafter referred to as the origin position) and the electrodes 8a to 8g. It is determined by the shortest distance of the position when the electrode 8a to 8g and the angle formed by the sides of the polygonal portion 3 when the polygonal portion 3 is at the origin position.

【0023】そこで、本実施例では14.3μmおきに
探針11を位置決めさせるために電極8a〜8gは多角
形部各辺に対して、それぞれ反時計回りを正として−
2.1度、−1.4度、−0.7度、0.0度、0.9
度、2.6度、3.1度の角度をつけてある。結局、探
針11は電極8a〜8gに電圧を印加すると、それぞれ
探針位置17a〜17gへ14.3μmおきに位置決め
される。その後、アーム部4の電極13a、13b、1
4a、14bに電圧を印加することで探針位置を、さら
に位置決めされた位置から±7.15μmの微小距離ス
キャンさせる。本発明ではこの14.3μm幅を190
分割し約75nmごとに記録ピット列を形成している。
Therefore, in this embodiment, in order to position the probe 11 every 14.3 .mu.m, the electrodes 8a to 8g have a positive counterclockwise direction with respect to each side of the polygonal portion.
2.1 degrees, -1.4 degrees, -0.7 degrees, 0.0 degrees, 0.9
The angles are 2.6 degrees, 3.1 degrees. After all, when a voltage is applied to the electrodes 8a to 8g, the probe 11 is positioned to the probe positions 17a to 17g at every 14.3 μm. After that, the electrodes 13a, 13b, 1 of the arm portion 4 are
By applying a voltage to 4a and 14b, the probe position is further scanned by a minute distance of ± 7.15 μm from the positioned position. In the present invention, this 14.3 μm width is 190
Recording pit rows are formed at intervals of about 75 nm.

【0024】この様な構造にすることで、探針位置は電
圧を印加する電極を選択することで一義的に決定するこ
とができ、しかも従来のように電圧を切り替えて移動板
を回転させる必要がなくなるためその制御は極めて容易
となり、また探針の位置決めに必要とされる時間も短縮
される。
With such a structure, the probe position can be uniquely determined by selecting the electrode to which the voltage is applied, and it is necessary to switch the voltage and rotate the moving plate as in the conventional case. Since it is eliminated, the control becomes extremely easy, and the time required for positioning the probe is shortened.

【0025】以上のように本実施例によれば、アンカー
と、そこに固定端を有する螺旋状の梁に支持された八角
形の移動板と、移動板の7つの辺に対して所定の角度を
つけて配置された電極を設けることにより、電圧を印加
する電極を選択するだけで、アーム部先端の探針の位置
を14.3μmおきに正確に位置決めすることができる
ため、電極を順次切り替える必要がなくなり、電圧印加
の制御が容易となり、しかも位置決めに要する時間も短
縮され高速位置決めが実現される。
As described above, according to this embodiment, the anchor, the octagonal moving plate supported by the spiral beam having the fixed end, and the predetermined angle with respect to the seven sides of the moving plate. By providing the electrodes arranged by attaching, the position of the probe at the tip of the arm can be accurately positioned every 14.3 μm by simply selecting the electrode to which the voltage is applied, and the electrodes are sequentially switched. There is no need to do so, the control of voltage application becomes easy, the time required for positioning is shortened, and high-speed positioning is realized.

【0026】(実施例2)以下本発明の一実施例の情報
記憶装置について図面を参照しながら説明する。図4は
本発明の一実施例の情報記憶装置の斜視図である。
(Embodiment 2) An information storage device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 is a perspective view of an information storage device according to an embodiment of the present invention.

【0027】図4において、18はディスク状の記録媒
体であり、例えば導電性支持体上に二硫化モリブデンの
薄膜を形成した構成になっている。本実施例では、導電
性支持体として単結晶Siを用い、その直径は約10m
mである。19は回転機構であり、記録媒体18は、例
えばサーボモータ等で構成された回転機構19のシャフ
トに連結されており、所定速度で回転される。
In FIG. 4, reference numeral 18 denotes a disk-shaped recording medium, which has a structure in which a thin film of molybdenum disulfide is formed on a conductive support, for example. In this embodiment, single crystal Si is used as the conductive support, and its diameter is about 10 m.
m. Reference numeral 19 denotes a rotating mechanism, and the recording medium 18 is connected to a shaft of a rotating mechanism 19 composed of, for example, a servo motor and is rotated at a predetermined speed.

【0028】20はピックアップ装置であり、ピックア
ップ装置20は記録媒体18と回転機構19の間におい
て、記録媒体18の記録面に対して所定距離を隔てて設
けられている。21は筐体であり、記録媒体18、回転
機構19、ピックアップ装置20等は筐体21の内部に
設けられており、回転機構19は筐体21の底面に固定
されている。22はピクアップ装置支持部であり、筐体
21の壁面に固定されている。
Reference numeral 20 is a pickup device, and the pickup device 20 is provided between the recording medium 18 and the rotating mechanism 19 at a predetermined distance from the recording surface of the recording medium 18. Reference numeral 21 denotes a housing, and the recording medium 18, the rotating mechanism 19, the pickup device 20, etc. are provided inside the housing 21, and the rotating mechanism 19 is fixed to the bottom surface of the housing 21. Reference numeral 22 denotes a pick-up device supporting portion, which is fixed to the wall surface of the housing 21.

【0029】次に、図5にピックアップ装置20の構成
の概略を示す。図5において、23は第1の実施例で記
述した、マイクロピックアップである。図5に示すよう
に、マイクロピックアップ23を複数個並べた列を2列
に配置している。なお、本実施例ではマイクロピックア
ップを50個並べたものを2列に配置しているが、図に
はその一部のみを示している。各マイクロピックアップ
23の探針移動可能距離が100μmで、各マイクロピ
ックアップの縦の長さが200μmであることから、こ
のような配置にすることで隙間なく記録媒体18に記録
を行なうことができる。24は回路であり、各マイクロ
ピックアップの動作の制御、及びマイクロピックアップ
から得られる信号の処理を実行する。25は基板であ
り、本実施例では単結晶シリコンである。
Next, FIG. 5 shows a schematic structure of the pickup device 20. In FIG. 5, reference numeral 23 is the micro pickup described in the first embodiment. As shown in FIG. 5, a plurality of rows of micro pickups 23 are arranged in two rows. In this embodiment, 50 micro pickups are arranged in two rows, but only a part of them is shown in the figure. Since the movable distance of the probe of each micro-pickup 23 is 100 μm and the vertical length of each micro-pickup is 200 μm, it is possible to perform recording on the recording medium 18 without a gap by such an arrangement. A circuit 24 controls the operation of each micro pickup and processes a signal obtained from the micro pickup. Reference numeral 25 denotes a substrate, which is single crystal silicon in this embodiment.

【0030】以上のように構成された情報記憶装置の動
作を以下説明する。まず、回転機構19により記録媒体
18が回転される。次に、回路24に接続された図示し
ない配線を通じて、情報の読み出しまたは書き込みの命
令が入力されると、命令に応じて回路24によりマイク
ロピックアップ23が駆動される。まず、動作させるマ
イクロピックアップ23のいずれかが選択され、次に選
択されたマイクロピックアップ23の探針11の位置が
電極8a〜8gのいずれかに電圧を印加することで決定
される。このように、探針を14.3μmおきに位置決
めした後、回路24により、電極13a,13b,14
a,14bに適宜電圧が印加され、アーム部4は記録媒
体18側へ湾曲し、探針11は記録媒体18に接触また
は接近する。
The operation of the information storage device configured as above will be described below. First, the recording medium 18 is rotated by the rotating mechanism 19. Next, when an instruction to read or write information is input through a wiring (not shown) connected to the circuit 24, the circuit 24 drives the micro pickup 23 in accordance with the instruction. First, one of the micro pickups 23 to be operated is selected, and the position of the probe 11 of the selected micro pickup 23 is determined by applying a voltage to any of the electrodes 8a to 8g. In this way, after positioning the probe every 14.3 μm, the circuit 24 is used to position the electrodes 13a, 13b, 14
An appropriate voltage is applied to a and 14b, the arm portion 4 bends toward the recording medium 18, and the probe 11 contacts or approaches the recording medium 18.

【0031】本実施例の場合、探針11と記録媒体18
間に流れるトンネル電流を検出し、これを一定とするよ
うに電極13a,13b,14a,14bに印加する電
圧を回路24により適当に制御させることで、常に回転
記録媒体18と探針11の距離が一定になるようにして
いる。さらに、電極13a,13b,14a,14bに
印加する電圧を変化させ、アーム部4を記録媒体18の
直径と平行な方向に探針を微小距離スキャンさせ、記録
媒体18の希望する場所へ探針11が移動され、情報の
読み出しまたは書き込みが行なわれる。
In the case of the present embodiment, the probe 11 and the recording medium 18
The distance between the rotating recording medium 18 and the probe 11 is always maintained by detecting the tunnel current flowing between them and controlling the voltage applied to the electrodes 13a, 13b, 14a, 14b appropriately by the circuit 24 so as to keep it constant. Is to be constant. Further, the voltage applied to the electrodes 13a, 13b, 14a, 14b is changed, and the arm 4 is made to scan a minute distance in a direction parallel to the diameter of the recording medium 18 to reach a desired position on the recording medium 18. 11 is moved to read or write information.

【0032】情報の読み出しは、本実施例では表面の凹
凸の検出により行なわれ、読み出された信号は信号電極
12を通して再び回路24へ送り返され、2値化処理さ
れた後、図示しない配線から外部へ出力される。また、
情報の書き込みは、本実施例では探針に電圧を印加する
ことで記録媒体18上に円周状のピット列として微小な
穴を形成させることで行なっている。
In the present embodiment, the reading of information is carried out by detecting the unevenness of the surface, and the read signal is sent back to the circuit 24 through the signal electrode 12 and binarized, and then, from the wiring (not shown). It is output to the outside. Also,
In the present embodiment, the writing of information is performed by applying a voltage to the probe to form minute holes as a circumferential pit row on the recording medium 18.

【0033】以上のように実施例1に示したマイクロピ
ックアップを複数個並列に配置し、さらに駆動制御及び
信号処理を行う回路を同一基板上に形成したピックアッ
プ装置をディスク状の回転記録媒体に接近させて配置す
ることにより、小型・大容量の記憶装置を実現できる。
特に、マイクロピックアップの探針の位置決めが簡略化
されたことで、高速な位置決めが可能となり、さらにマ
イクロピックアップの動作を制御する回路も簡略化する
ことができる。
As described above, a plurality of the micro pickups shown in the first embodiment are arranged in parallel, and a pickup device in which a circuit for drive control and signal processing is formed on the same substrate is brought close to a disc-shaped rotary recording medium. By arranging them side by side, a small-sized and large-capacity storage device can be realized.
In particular, since the positioning of the probe of the micro pickup is simplified, high-speed positioning is possible, and the circuit for controlling the operation of the micro pickup can be simplified.

【0034】なお、実施例1において、多角形部3に突
起9を、電極8a〜8gに溝10を設けたが、これを逆
にして、多角形部に溝、電極に突起を設ける構成にして
もよい。また、突起9、溝10の形状は、本実施例では
三角形形状をなしているが、これを、例えば半円形状や
半楕円形状や長方形形状としてもよい。また、多角形部
3を正多角形としたが、電極8a〜8gの配置を正多角
形状にし、多角形部3の各辺に必要な傾斜をつける構成
にしてもよい。
Although the projection 9 is provided on the polygonal portion 3 and the groove 10 is provided on the electrodes 8a to 8g in the first embodiment, the configuration is reversed to provide a groove on the polygonal portion and a projection on the electrode. May be. Further, although the shapes of the protrusions 9 and the grooves 10 are triangular in this embodiment, they may be, for example, semicircular, semielliptic or rectangular. Further, although the polygonal portion 3 is a regular polygon, the electrodes 8a to 8g may be arranged in a regular polygonal shape, and each side of the polygonal portion 3 may be provided with a necessary inclination.

【0035】また、実施例2において、記録・再生時に
1つのマイクロピックアップのみを動作させたが、同時
に複数のマイクロピックアップを動作させてもよい。ま
た、記録媒体として二硫化モリブデンの薄膜を用いた
が、これをエピタキシャル成長させた金や、二セレン化
タンブステン、HOPG(高配向性グラファイト)等の
薄膜を用いてもよい。
In the second embodiment, only one micro pickup is operated at the time of recording / reproducing, but a plurality of micro pickups may be operated at the same time. Although a thin film of molybdenum disulfide is used as the recording medium, a thin film of gold, tanbusten diselenide, HOPG (highly oriented graphite), or the like, which is obtained by epitaxially growing the thin film, may be used.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように第1の発明のマイクロアク
チュエータは、電圧を印加する電極を選択することで移
動板の回転角度を正確に決定することができる。
As described above, in the microactuator of the first invention, the rotation angle of the moving plate can be accurately determined by selecting the electrode to which the voltage is applied.

【0037】また、第2の発明のマイクロピックアップ
は、電圧を印加する電極を選択することでアーム部先端
の探針の位置を決定することができ、電圧の印加制御が
容易で、しかも高速に位置決めが可能となる。
Further, in the micro pickup of the second invention, the position of the probe at the tip of the arm can be determined by selecting the electrode to which the voltage is applied, and the voltage application can be controlled easily and at high speed. Positioning is possible.

【0038】また、第3の発明の情報記憶装置は、ディ
スク状回転記録媒体上の第2の発明のマイクロピックア
ップにより位置決めされた位置に、円周状のピット列と
して情報の記録・再生を行うことができるようになり、
制御が容易で、小型で大容量の記憶装置を実現できる。
Further, the information storage device of the third invention records and reproduces information as a circumferential pit row at a position positioned by the micropickup of the second invention on the disk-shaped rotary recording medium. Will be able to
It is easy to control, and a compact and large-capacity storage device can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例におけるマイクロピック
アップの平面図
FIG. 1 is a plan view of a micro pickup according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施例における断面図FIG. 2 is a sectional view of the same embodiment.

【図3】同実施例の動作を示す図FIG. 3 is a diagram showing an operation of the embodiment.

【図4】本発明の第2の実施例における情報記憶装置の
斜視図
FIG. 4 is a perspective view of an information storage device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】同実施例におけるピックアップ装置の平面図FIG. 5 is a plan view of a pickup device according to the same embodiment.

【図6】従来のマイクロアクチュエータの平面図FIG. 6 is a plan view of a conventional microactuator.

【図7】同従来例の動作を示す図FIG. 7 is a diagram showing an operation of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 移動板 3 多角形部 4 アーム部 5 シールド層 6 アンカー 7a〜7c 梁 8a〜8g 電極 9 突起 10 溝 11 探針 12 信号電極 13a,13b,14a,14b 電極 15a,15b 圧電薄膜 16 絶縁層 17a〜17g 探針位置 18 ディスク状の記録媒体 19 回転機構 20 ピックアップ装置 21 筐体 22 ピックアップ装置支持部 23 マイクロピックアップ 24 回路 25 基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Moving plate 3 Polygonal part 4 Arm part 5 Shield layer 6 Anchor 7a-7c Beam 8a-8g Electrode 9 Protrusion 10 Groove 11 Probe 12 Signal electrode 13a, 13b, 14a, 14b Electrode 15a, 15b Piezoelectric thin film 16 Insulation Layers 17a to 17g Probe position 18 Disc-shaped recording medium 19 Rotation mechanism 20 Pickup device 21 Housing 22 Pickup device support 23 Micro pickup 24 Circuit 25 Substrate

フロントページの続き (72)発明者 水口 信一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Front page continuation (72) Inventor Shinichi Mizuguchi 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上に設けられた外周が多角形の移動板
と、前記移動板を前記移動板の内周の内側で弾性支持し
かつ前記移動板の内周の内側で前記基板上に固定端を有
する梁と、前記移動板の外側に前記移動板の各辺毎に配
置された電極と、前記電極に選択的に電圧を印加する電
圧印加手段とを備えたことを特徴とするマイクロアクチ
ュエータ。
1. A moving plate having a polygonal outer periphery provided on a substrate, elastically supporting the moving plate inside the inner periphery of the moving plate, and on the substrate inside the inner periphery of the moving plate. A micro having a beam having a fixed end, an electrode arranged on each side of the moving plate outside the moving plate, and voltage applying means for selectively applying a voltage to the electrode. Actuator.
【請求項2】電極と多角形の移動板の各辺の、どちらか
一方に設けられた突起と、他方に前記突起が嵌入される
溝とを備えた請求項1記載のマイクロアクチュエータ。
2. The microactuator according to claim 1, further comprising a protrusion provided on either one of the sides of the electrode and the polygonal moving plate, and a groove into which the protrusion is fitted, on the other side.
【請求項3】外周が多角形の移動板の少なくとも1つ以
上の辺にアームを一体的に備えた請求項1記載のマイク
ロアクチュエータ。
3. The microactuator according to claim 1, wherein an arm is integrally provided on at least one side of a movable plate having a polygonal outer periphery.
【請求項4】基板上に設けられた外周が多角形の移動板
と、前記移動板の少なくとも1つ以上の辺に一体的に備
えられたアームと、前記移動板を前記移動板の内周の内
側で弾性支持しかつ前記移動板の内周の内側で前記基板
上に固定端を有する梁と、前記移動板の外側に前記移動
板の各辺毎に配置された電極と、前記電極に選択的に電
圧を印加する電圧印加手段と、前記アーム先端に配置さ
れた探針とを備えたことを特徴とするマイクロピックア
ップ。
4. A movable plate having a polygonal outer periphery provided on a substrate, an arm integrally provided on at least one side of the movable plate, and an inner periphery of the movable plate. A beam elastically supported on the inside of the movable plate and having a fixed end on the substrate inside the inner periphery of the movable plate; an electrode arranged on each side of the movable plate outside the movable plate; A micro pickup comprising: a voltage applying means for selectively applying a voltage; and a probe arranged at the tip of the arm.
【請求項5】基板上に設けられた外周が多角形の移動板
と、前記移動板の少なくとも1つ以上の辺に一体的に備
えられたアームと、前記移動板を前記移動板の内周の内
側で弾性支持しかつ前記移動板の内周の内側で基板上に
固定端を有する梁と、前記移動板の外側に前記移動板の
各辺毎に配置された電極と、前記電極に選択的に電圧を
印加する電圧印加手段と、前記アーム先端に配置された
探針とを備えたことを特徴とするマイクロピックアップ
と、前記探針に近接して配置されたディスク状回転記録
媒体と、前記ディスク状回転記録媒体を回転させる回転
手段とを備えたことを特徴とする情報記憶装置。
5. A movable plate having a polygonal outer periphery provided on a substrate, an arm integrally provided on at least one side of the movable plate, and an inner periphery of the movable plate. A beam elastically supported inside the movable plate and having a fixed end on the substrate inside the inner periphery of the moving plate; an electrode arranged on each side of the moving plate outside the moving plate; For selectively applying a voltage, a micro pickup comprising a probe arranged at the tip of the arm, a disk-shaped rotary recording medium arranged in proximity to the probe, An information storage device, comprising: rotating means for rotating the disk-shaped rotary recording medium.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1058238A3 (en) * 1999-06-02 2002-01-16 SAMSUNG ELECTRONICS Co. Ltd. Head suspension assembly of disk drive

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EP1058238A3 (en) * 1999-06-02 2002-01-16 SAMSUNG ELECTRONICS Co. Ltd. Head suspension assembly of disk drive
US6535360B1 (en) 1999-06-02 2003-03-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Disk drive head suspension assembly with microactuator

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